Дискретно-аналоговый оптимальный фильтр

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистические

Республик а"", 2+Jl

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.Ч.1968 т,№ 1242257/18-24) с присоединением заявгои №вЂ”

Комитет по делам изобретений и откриий при Совете Миниотрое

СССР

Приоритет—

Опубликовано 17.ill.1970. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 22ХП,1970

И. А. Цикин и Ю. П. Насыров

Авторы изобретения

Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина

Заявитель

ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЙ ОПТИМАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР

15 - Ut — !г т, UÄ,„(!Дт) = t =O

И вЂ” !г r»

0 i

iwN — 1, (2) 20

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для распознавания сигналов конечной длительности.

Известны дискретно-аналоговые оптимальные фильтры, содержащие ключевой элемент, лпшпо задержки, матрицу резисторов, коммутирующие элементы и накопители.

В предложенном фильтре для упрощения устройства выход ключевого элемента подсоединен ко входу лшши задержки, выходы которой соединены с вертикальными ш;(нами матрицы резисторов, служащих взвешиваю.цнмн элементами, горизонтальные гшшы матрицы резисторов подсоединены к общим ши ам соответствующих переключателей, причем последняя подсоединена через дополнительную линию задержки, а первая, минуя переключатель, — к выходу устройства; одноименные контакты переключателей соединены между собой и подсоединены через накопигели к контактам выходного переключателя, общая шипа которого служит выходом ус(ройства, Схема фильтра приведена на чертеже, Выходное напряжение U„„,„(t) аналогового линейного фильтра, импульсная реакция которого т1 (t) отлична от нуля на интервале

1 C Т, имеет вид;

is U,„(t — t)q(t)dt О (t т

U„„(t) (i„„(t — t) n(t) dt () T, (I)

1 где U,„() — напряжение на входе фильтра, существующее, .начиная с момента t=0 и являющееся суммой полезного сипнала конечной длительности Т и аддитивной помехи.

Напряжение на выходе дискретно-аналогового фильтра в моменты времени t, = абдт имеет вид:

Т тдс У„„(!гДт) = U»; т (/гДт) = тт»; N и дт — интервалы временной дискретизации.

В устройстве при количестве агнализируемых выборочных значений сигнала, равном У, )(спользуется гг=отводная линия задержки с общим временем задер>кки T„, причем N)n и T)7„. зп Непрерывный сигнал с помощью стробпруе266382 мого ключа КЛ превращается в последова-ельность коротких импул.,сов, амлитуды коTopblx равны выборочным значениям сигнала в соответствующие тактовые моменгы времени. Эта последовательность выборочных значений поступает в и-отводную линию заде(ржки ЛЗ(с общим временем задержки Т, = (n — 1)Лт. Выборочные значения сигнала с первого отвода линии (без задержки) поступают на взвешивающие устройства, коэффициенты передачи которых пропорциональны . иачениям qp, q „q>„q (tn — 1) 1г, где величина ьч определяется из соотношения N=lnn. Аналогично выборочные значения сигнала со второго отвода линии (задержанные в линии на время AT) поступают Hà взвешива(ощие устройства, коэффициенты передачи которых пропорциональны значениям (1(. т1„+I 12n+1

q(m — 1) (л — 1)

Таким образом, устройство содержит m групп взвешивающих устройств, содержащих по и элементов. Выходы взвешивающих усТро IcTB первой группы объединяются и подключаются непосредственно к выходу устройства. Выходы взвешивающих устройсгв всех

ocT3JlbHbIx групп также объед(шяются внутри каждой группы и поступают соответственно на переключатели П„П,, ..., П,„ l причем выходы взвешивающих устройств последней и-ой группы подключены к перекл(очателю П, через линичо задержки ЛЗг со временем задержки порядка длительности импульсов, поступающих в линию ЛЗ!. Переключатели П(, Пг, ..., П !распределяют взвешенные и просуммированные выборочные значения сигнала

-o соответствующим накопителям из группы накопителей Н,, Flg, ..., И(11„. Выходы соответствующих накопителей через переключатель П в соответствующие моменты времени подключаются к выходу фил,.тра.

Рассмотрим подробно работу фильтра в частном случае N=-12; т=З, n=-4. При этом устройство содержит липин) ЛЗ! со временем задержки (п= 1) Лт=ЗЛт и осуществляет оптимальную обработку сигналов длительности

ФЛт=12Лт. Устройство содержит три группы гзвешива!ощих устройств: qp, qi, т1г, qp, q4 Ч

;1„, )1,, qg, т1(,, т1(p, ql!. В момент t О выборочное значение сигнала Up поступает иа взвешивающее устройство с коэффициентами передачи, пропорциональными значе)и(ям qp, т14 и 31(3.

Взвешенное выборочное значение Up)1p постугает непосредственно на выход фильтра.

Выборочное значение ((„)(4 через персключатель П(, находяц(ийся в состоянии

«1», поступает на накопитель И(и запоминается в нем до момента t=4AT. Выборочное значение Уо))в через переключатель Пг, находящийся в состоянии «2», и через линшо задержки ЛЗг поступает на накопитель Flg i. запоминается в нем до момента /=8Лт, Таким образом, в момент t=O на выходе фил..тра по. г>о б5 ро(ililx значений достигает пакопител(! Н(, ho(,lB oH уже (10,1(tocTblo Освобожден 0Т выооро (llblx значении, хранившихся в нем .10 момента t =4Лт. Аналогично можно рассматривать работу фильтра и в остальные моменты времени, лучаем U o,(0) = Ugqp, что и требуется в соот ветствии с выражением (2), В момент (=Лт задер>канное выборо и(о< значение сигнала Uo поступает на взвешивая>. щие устройства с коэффициентами (ic1)c;.B III .:i1i, qs и т1 . При этом выборочное значение . UpqI поступает непосредственно на выход фильтра, выборочное значение Uoq: через переключатель П(, находящийся теперь в поло1О женин «3», — в накопитель Нъ запоминаясь ам до момента (=5Лт, а выборочное значение Upqg через переключатель Пг, находящий. ся теперь в поло>кении «4», и через линшо

ЛЗг поступает в накопитель Н4 и запоминается там до момента t =9AT.

Кроме того, в этот же момент времени выборочное значение с>игнала Ui, поступившее на вход линии ЛЗ(, попадает на взвешивающие устройства с коэффициентами передачи

*о

;;о, q4 и qg. При этом значение Uiqp посту;(ае" непосредственно на выход фильтра, à U(q4 и

uIqg — соответственно в накопители И) и И., складываясь с находящимися там значениями

Uoq и Upqg соответственно и запоминаяс. на то же время (до того же момента), что и находящиеся там указанные значения. Таким образом, в момент /=Лт иа выходе фильтра получаем (l„„(Лт) =Upqi+Uiqp, что и требуется в соответствии с выражением (2).

Аналогичным образом можно рассмотреть работу фильтра в моменты времени t =2Лт, ЗЛт. При этом, как легко убедиться, к момен. ту /=4Лт оказываются заполненными все (m — 1)n=8 накопителей. В момент /=4Лт, как легко видеть из блок-схемы, в рассматризаемом частном случае непосредственно иа выход фильтра с первой группы взвеши(заю4„цих устройств поступает сумма взвешенных гыборочиых значений U4qp+ Ugql+ Ugqg+ Ul)1,;. хроме того, через перекл!очатель l7(, иаходя(циися в положен(ни «1», 13 этот >hc момент времени на выход фильтра с накопителя lli

45 поступает вь(борочиос значение Рот 4. Таким ()бразом, (lа выхо, 1с фильгра в момент (=-4Лт напряжение Uo,„,.(4AT) сонпадает со значением, определяемым выражением (2). В то же время в момент !=4Лт через псрсключатсль П(, 5р )(3xoдящийся в положении «2», в иак()питсл >

Нг поступает сумма В! It)()1)o líûx значений

U4q4+ Ugq;,+ (г(1 3+ Uiq7, СКЛадЫВаяСЬ С НаХОдящимися там значениями Ugq(3 и также запоминаясь до момента = — 8Лт. В тот же момент

55 времени через перекл(очатель Пг, находящийся в состоянии «1», сумма выборочных зиа leHHi U4q(3+Ugqg+U9qIp+ Uiqii поступает на накопитель Н(, причем благодаря небольшой задсржкс в линии ЛЗг указанная сумма выбо266382

Составитель Л. Дмитриева

Редактор Е, В. Семанова Текред А. А. Камышиикова Корректор Л. Фирсова

Заказ 2947 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобрегсиий и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская иаб., д, 4/5

Загорская типография

Предмет изобретения

Дискретно-аналоговый оптимальный фил тр, содержащий ключевой элемент, линию задержки, матрицу резисторов, переключатели и накопители, атличпющийсл тем, что, с цель«о упрощения устройства, в нем выход ключевого элемента подсоединен ко входу линии задержки, выходы которой соединены с вертикальными шинами матрицы резисторов, служащих взвешивающими элементами, горизонтальные шины матрицы резисторов подсоединены к о

«цим шинам соответствующих переключателе причем последняя .подсоединена через допо. нительную линию задержки, а первая, мин

5 переключатель — к выходу устройства; одн именные контакты переключателей соединен между собой и подсоединены через накопит ли к контактам выходного переключателя, о( щая шина которого служит выходом ус

«0 ройства.